[發(fā)明專利]一種適用于毫米波射頻拉遠(yuǎn)模塊的時(shí)鐘同步裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010862377.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN111954298B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘文生;李天瑞;邵士海;唐友喜;馬萬治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W56/00
• 分類號(hào): H04W56/00;H04W88/08
• 代理公司: 成都巾幗知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

1.一種適用于毫米波射頻拉遠(yuǎn)模塊的時(shí)鐘同步裝置，其特征在于：包括時(shí)頻子系統(tǒng)和至少一個(gè)時(shí)頻終端子系統(tǒng)；

所述時(shí)頻子系統(tǒng)包括GPS/北斗授時(shí)接收單元、時(shí)碼單元、頻標(biāo)單元、光發(fā)射機(jī)和外部時(shí)頻系統(tǒng)接口，所述外部時(shí)頻系統(tǒng)接口用于接入外部時(shí)頻系統(tǒng)的同步信息和參考時(shí)鐘；

所述時(shí)碼單元的輸入端分別與GPS/北斗授時(shí)接收單元和外部時(shí)頻系統(tǒng)接口連接，用于根據(jù)來自GPS/北斗授時(shí)接收單元的時(shí)間信息或外部時(shí)頻系統(tǒng)的同步信息，產(chǎn)生N+1路同步信息，其中N路同步信息對(duì)外輸出，另一路同步信息通過光發(fā)射機(jī)分為N路后傳輸給時(shí)頻終端子系統(tǒng)；所述頻標(biāo)單元的輸入端與外部時(shí)頻系統(tǒng)接口連接，用于根據(jù)來自外部時(shí)頻系統(tǒng)的或本地銣鐘的參考時(shí)鐘信息，為所述時(shí)碼單元提供參考時(shí)鐘，并產(chǎn)生N+1路參考時(shí)鐘，其中N路參考時(shí)鐘對(duì)外輸出，另一路參考時(shí)鐘通過光發(fā)射機(jī)分為N路后傳輸給各個(gè)時(shí)頻終端子系統(tǒng)；

每一個(gè)時(shí)頻終端子系統(tǒng)均包括N個(gè)光接收機(jī)和與所述光接收機(jī)一一對(duì)應(yīng)的N個(gè)頻標(biāo)分路模塊，在每一個(gè)時(shí)頻終端子系統(tǒng)中，所述光接收機(jī)的輸入端與所述時(shí)頻子系統(tǒng)中的光發(fā)射機(jī)連接；每個(gè)光接收機(jī)對(duì)應(yīng)于光發(fā)射機(jī)的一路同步信息輸出和一路參考時(shí)鐘輸出；所述光接收機(jī)將接收到的同步信息對(duì)外輸出，同時(shí)將接收到參考時(shí)鐘后傳輸給對(duì)應(yīng)的頻標(biāo)分路模塊，由所述頻標(biāo)分路模塊進(jìn)行整形、濾波和放大后分成k路送至k個(gè)時(shí)鐘輸出模塊，得到k路參考時(shí)鐘對(duì)外輸出；

所述GPS/北斗授時(shí)接收單元包括互為備份的GPS接收機(jī)和北斗接收機(jī)，所述GPS 接收機(jī)用于接收GPS衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，產(chǎn)生UTC時(shí)間信息和1PPS基準(zhǔn)信號(hào)；所述北斗接收機(jī)用于接收北斗二代的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，產(chǎn)生UTC時(shí)間信息和1PPS基準(zhǔn)信號(hào)；

所述時(shí)碼單元包括接收模塊、時(shí)碼產(chǎn)生模塊、時(shí)碼分路模塊和時(shí)碼監(jiān)控模塊；

所述接收模塊，用于接收GPS接收機(jī)或北斗接收機(jī)輸出的UTC時(shí)間信息和1PPS基準(zhǔn)信號(hào)，并傳輸給時(shí)碼產(chǎn)生模塊；

所述時(shí)碼產(chǎn)生模塊，用于對(duì)來自接收模塊的時(shí)間信息進(jìn)行編碼得到同步信息，同時(shí)對(duì)來自頻標(biāo)單元的參考時(shí)鐘進(jìn)行分頻，得到1Hz信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)與1PPS基準(zhǔn)信號(hào)同步，當(dāng)1Hz信號(hào)與1PPS基準(zhǔn)信號(hào)之間的同步誤差大于指標(biāo)要求時(shí)就告警，并自動(dòng)啟動(dòng)重新同步；

所述時(shí)碼分路模塊，用于將編碼得到的同步信息或來自外部時(shí)頻系統(tǒng)接口的同步信息進(jìn)行分路，產(chǎn)生N+1路同步信息；

所述時(shí)碼監(jiān)控模塊，用于時(shí)碼單元各模塊的狀態(tài)監(jiān)控與控制，并通過自帶的串口對(duì)外輸出監(jiān)控信息；

所述頻標(biāo)單元包括銣鐘、第一信號(hào)切換開關(guān)、鎖相環(huán)A、鎖相環(huán)B、第二信號(hào)切換開關(guān)、信號(hào)分路模塊、顯示控制面板、頻標(biāo)監(jiān)控單元和N+1時(shí)鐘輸出模塊；

所述第一信號(hào)切換開關(guān)的一個(gè)輸入端連接所述外部時(shí)頻系統(tǒng)接口，接入外部時(shí)頻系統(tǒng)參考時(shí)鐘，第一信號(hào)切換開關(guān)的另一個(gè)輸入端連接所述銣鐘，第一信號(hào)切換開關(guān)的輸出端分別與鎖相環(huán)A和鎖相環(huán)B連接，所述鎖相環(huán)A和鎖相環(huán)B的輸出端均與第二信號(hào)切換開關(guān)的輸入端連接，所述第二信號(hào)切換開關(guān)的輸出端與信號(hào)分路模塊連接，由所述信號(hào)分路模塊將接收到的參考時(shí)鐘分為N+1路，生成N+1路參考信號(hào)，每一路參考信號(hào)傳輸給一個(gè)時(shí)鐘輸出模塊進(jìn)行輸出；

所述第一信號(hào)切換開關(guān)默認(rèn)選擇使用外部時(shí)頻系統(tǒng)送來的參考時(shí)鐘；鎖相環(huán)A和鎖相環(huán)B互為熱備份，均為低噪聲窄帶鎖相環(huán)；

所述頻標(biāo)監(jiān)控單元，用于在外部時(shí)頻系統(tǒng)送來的參考時(shí)鐘故障時(shí)，控制第一信號(hào)切換開關(guān)自動(dòng)切換到內(nèi)部銣鐘；并在一套鎖相環(huán)故障時(shí)，控制第二信號(hào)切換開關(guān)自動(dòng)切換到另一套鎖相環(huán)；切換同時(shí)，與頻標(biāo)監(jiān)控單元連接的顯示控制面板進(jìn)行告警指示，并通過監(jiān)控串口上報(bào)設(shè)備故障。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于毫米波射頻拉遠(yuǎn)模塊的時(shí)鐘同步裝置，其特征在于：所述光發(fā)射機(jī)包括調(diào)制模塊、復(fù)用器、光放大器、光分路器、一個(gè)波長為λ1的光源、一個(gè)波長為λ2的光源；

所述調(diào)制模塊，用于將同步信息和參考時(shí)鐘兩個(gè)信號(hào)分別通過兩個(gè)不同波長的光源調(diào)制到光信號(hào)上；

所述復(fù)用器，用于將兩個(gè)不同波長的光信號(hào)以波分復(fù)用的方式合并到一根光纖上并通過光放大器放大后傳輸給光分路器；

所述光分路器，用于將接收到的光信號(hào)進(jìn)行分為N路，每路信號(hào)通過一根光纖送到時(shí)頻終端子系統(tǒng)中的一個(gè)光接收機(jī)。